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【摘 要】现如今,我国对于新建公路的需求逐渐减少,发展进入缓慢的阶段,而对于公路改扩建工程的发展则处于起步阶段。在公路的改扩建工程中,要针对公路实际情况进行全面的分析和考虑,采用新技术和新工艺,加强公路改扩建路面设计的合理性与科学性。本文笔者结合多年实际工作经验,系统的分析了我国现地方公路路面存在的问题并全面的阐述路面改造设计的有效措施,望给予广大同行参考借鉴,以期共同进步。
【关键词】公路改扩建;路面改造设计;路面加铺设计
随着我国经济的快速发展与社会的不断进步,城市化进程不断推进,出行需求日渐增长,交通量也随之快速增长。目前我国部分地区国省干道建设时期较早,如今已难以适应高速发展的交通量,对这一部分国省干道的改扩建已势在必行。通过科学改造提高道路的服务水平,促进其与快速发展的社会相适应,以更好地为我国的经济建设而服务。本文通过对现有路面问题进行分析,探讨改扩建工程的路面改造设计思路。
1 现状地方公路路面存在的问题
我国部分国省干道的修建日期较早,大部分的公路早已达到甚至超过其设计年限,并且这些国省干道基本上都属于二级公路,随着我国各地经济的快速发展,为公路带来的交通压力不断增大,使得公路路面遭到严重的破损,对行车的安全性与舒适性带来了较大的负面影响。
1.1 水泥混凝土路面存在的破坏类型及病因分析
水泥混凝土路面存在的破坏类型一般有断板、裂缝、板角断裂、错台、唧泥、边角脱落、接缝料损坏、坑洞、拱起、露骨等,根据水泥混凝土路面存在的破坏类型的不同,对各种水泥混凝土路面破坏的原因进行分析与总结,通常其破坏原因有以下几个方面:
首先,路面结构设计不够合理,在施工过程中没有严格按照相关规范进行施工,为路面的破损埋下巨大隐患;其次,随着我国交通运输的不断发展,公路的交通量飞速增长,使得公路路面压力过大,造成其提前损坏;再次,大部分的水泥混凝土路面运用的是泥灰结碎石的基层结构,水稳性较差,致使路面产生各种病害;最后,大部分的水泥混凝土路面表面并没有积水,但是路面板下积水严重,造成路面唧泥甚至断裂。
1.2 沥青砼路面存在的破坏类型及病因分析
沥青砼路面存在的破坏类型一般分为结构性破坏与功能性破坏两种。其中结构性破坏是路面的整体结构或者某部分受到破坏,甚至难以承载车辆的负荷,这种破坏类型主要是因为长期受重载车辆的影响,再加上长期失修致使路面出现许多坑洞,阻碍交通,并对车辆通行造成严重威胁。功能性破坏一般是由于路面不够平整,使得现有的公路交通功能下降,导致其不再具备预期的功能,即使对某些公路进行不同程度的整修,但是因为交通压力过大,来往的车辆过多,使得路面再次出现不同程度的病害。
2 公路改扩建项目。如何进行路面改造设计
与公路新建工程项目有所不同,公路改扩建工程是在原有道路的基础上,对其进行改造、加宽扩建,因此对公路的路面改造设计内容必然包括拼宽道路的路面设计、原有道路路面的加铺设计以及新、旧路面的衔接设计。现状旧路路面结构大致为水泥混凝土路面或者沥青混凝土路面。目前老路改扩建工程中路面设计主要是在原水泥混凝土路面或原沥青混凝土路面上进行沥青混凝土路面的拼宽及加铺设计。
2.1 拼宽道路的路面设计
对道路路面的拼宽设计有三种形式,即路面单侧加宽、路面两侧加宽以及路面混合加宽。不管采用哪种拼宽方式,对于拼宽部分的路面结构设计在采用常规的新建公路设计方法的同时,需要结合现状路面结构进行综合考虑,以便于新旧路面间的衔接设计。
2.2 原有道路路面加铺设计
对原有道路的路面进行加铺,首先就要对旧路的现状进行全面的分析与详细的评定,并对旧路进行强度检测。根据评定等级以及检测的结果,对路面加铺设计进行方案拟定,并进行详细的分析与计算,以保证设计方案的科学性与合理性。
旧路为水泥混凝土路面时,当原有路面评价等级为中等或中等以下,或检测平均弯沉值大于45(0.0lmm)时,对旧路进行碎石化处理,对其调平后作为下基层或底基层使用;当评价等级为优良、检测平均弯沉值为20~45(0.0lmm)、且钻心取样的强度能达到要求时,应对旧路进行局部维修处理后直接加铺面层。对旧路的局部维修包括更换破碎板、修补开裂板块、脱空板灌浆等。加铺之前,应对水泥混凝土面板的纵横向施工缝或假缝进行处理,避免反射裂缝影响至路面面层。设计中一般考虑在原有水泥混凝面板上设应力吸收层或在裂缝处铺设抗裂贴的方案。因此在进行路面设计之前,首先应对混凝土路面的各种病害进行详细调查并做好详细记录。
旧路为沥青混凝土路面时,当沥青路面整体强度基本符合要求,车辙深度小于l0mm,轻度裂缝而平整度及抗滑性能较差时,可直接加铺罩面,恢复其表面使用功能。对中度、重度裂缝段应视具体情况铣刨路面,或者应进行灌缝、修补坑槽等处理,必要时采取防裂措施(如加铺土工格栅)之后再加铺沥青层。对沥青层网裂、龟裂或沥青老化的路段进行铣刨并清除干净,并设粘层沥青后,再加铺沥青层。对整体强度不足或破损严重的路段,可视具体情况确定挖除深度、范围以及加铺补强层的结构和厚度。所以对于沥青路面也应进行详细的外观调查并详细记录,并根据检测的弯沉值计算旧路的回弹模量,根据拟定的技术标准及交通量情况进行路面加铺方案的拟定和厚度计算。
2.3 新、旧路面衔接设计
在对改扩建工程的拼宽部分路面设计以及原有道路路面的加铺设计方案拟定完成以后,接下来新旧路面的有效衔接问题则是道路改扩建工程中路面改造设计的重点。如果新旧路面衔接不良,将导致新旧路面之间出现纵向裂缝,直接影响路容美观,同时对道路的安全行车留下隐患。
旧路为水泥混凝土路面时,当路面现状评价等级中等以下或检测的平均弯沉值大于45(0.0lmm)时,旧路路面的可利用程度不高,新旧路面结构差异不大,这种情况下只需对拼宽部分的路基、路床加强处理即可。当水泥混凝土路面状况良好可直接作为上基层使用,直接加铺面层时,就需要对新旧路面间的衔接做详细设计。一般的做法是对旧路面进行开挖台阶处理,考虑到水泥砼板自身为刚性、切割困难的特性,一般只对旧路的基层及其以下结构进行开挖台阶处理,开挖台阶时应根据拼宽部分的路面结构各层厚度进行,台阶宽度20~30cm,并在台阶处铺设1米宽玻纤格栅,目的在于减少新旧路面间的差异沉降。
旧路为沥青混凝路面时,与水泥混凝土路面一样,当旧路的路面的可利用程度不高时,新旧路面结构间差异较小,有效缓解差异沉降的有效措施主要为做好拼宽部分路基设计。当原沥青混凝土路面状况良好可直接加铺面层时,根据新拼部分路面结构组成及厚度,分层开挖台阶,台阶宽度取50cm左右,并在台阶处铺设1米宽玻纤格栅,以加强新旧路面间的有效衔接,减少新旧路面间的差异沉降。
3 结语
总而言之,公路改扩建工程是一项新兴工程项目技术,为了适应我国经济的快速发展与交通需求的逐渐扩大,许多正在运行中的公路都面临改扩建的现状。在对路面进行改造设计时,新旧路面的衔接问题是设计核心问题,因此,一定要以公路工程项目的现实情况为依据,通过全面的论证与深入的比对,选择一个科学合理、切实可行的改造设计方案,对工程项目进行科学的改造,提高公路的改扩建水平,达到较好的改造效果,以保证改造后公路的质量。
参考文献:
[1]高文号.旧沥青混凝土路面改造设计探讨[J].工程与建设,2009(03).
[2]马琴英由公路工程案例分析如何加强试验检测工作提高公路工程质量[J].科技致富向导,2011(04).